Расчет приводной мощности двигателя насоса
Задание
Определить высоту установки насоса и мощность двигателя насоса, а также построить пьезометрическую линию и профиль трубопроводов.
Данные
Таблица 1
Участковые расходы, л/с
| Длины участков, м
| Q2
| Q3
| Q4
| Q5
| Q6
| L0-1
| L1-2
| L2-3
| L3-4
| L4-5
| L2-6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Геодезические отметки, м
| Коэффициент местного сопротивления
| Частота вращения насоса n, об/мин
| КПД
Насоса
| Z2
| Z3
| Z4
| Z5
| Z6
|
|
|
|
|
|
|
| 0,72
|
Выбор магистрали
В магистраль должны входить последовательно соединенные участки, наиболее нагруженные по расходу и имеющие сравнительно большую протяженность.
Рассмотрим два участка, 1-2-3-4-5:
Второй участок 1-2-6:
Выбираем магистраль 3-4-5, т.к. и
Расчеты
Расчет магистрали
Расчет участка 4-5:
Предварительно определяем диаметр по формуле:
,
где - расход на участке 4-5 - предельная скорость (0,7м/с)
Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб (трубы старые стальные).
Скорость течения:
.
(область сопротивления гладких русел).
Уточняем значение расходной характеристики, в зависимости от скорости течения, вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.
,
где m- поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.
Потери напора на участке:
где - длина участка 4-5
Напор в конце участка:
где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.5
Напор в начале участка:
Рабочий напор в начале участка:
Значение рабочего напора не удовлетворяет заданию , .
Поднимем на величину напоры в начале и конце участка.
, тогда
Напор в начале участка:
Напор в конце участка:
Рабочий напор в начале участка:
Теперь значение рабочего напора удовлетворяет заданию ,
Расчет участка 3-4:
Предварительно определяем диаметр по формуле:
где - расход на участке 3-4 - предельная скорость (1м /с)
Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб ( трубы старые стальные).
Скорость течения:
.
Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.
,
где m - поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.
Потери напора на участке:
где - длина участка 3-4
Напор в конце участка:
где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.4
Напор в начале участка:
Рабочий напор в начале участка:
Значение рабочего напора удовлетворяет заданию ,
Расчет участка 2-3:
Предварительно определяем диаметр по формуле:
где - расход на участке 2-3 - предельная скорость (1,1м/с)
Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб ( трубы старые стальные).
Скорость течения:
.
Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.
,
где m - поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.
Потери напора на участке:
где - длина участка 2-3
Напор в конце участка:
где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.3
Напор в начале участка:
Рабочий напор в начале участка:
Значение рабочего напора удовлетворяет заданию ,
Расчет участка 1-2:
Предварительно определяем диаметр по формуле:
где - расход на участке 1-2 - предельная скорость (1,4м/с)
Затем округляем диаметр до ближайшего значения по таблице 3. И определяем расходную характеристику для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб ( трубы старые стальные).
Скорость течения:
.
Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.
,
где m- поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.
Потери напора на участке:
где - длина участка 1-2
Напор в конце участка: Н2= м.
где - гарантированный напор в узлах расхода, - геодезическая отметка т.4
Напор в начале участка:
Расчет ветви
Напор в пункте 6:
Значение аналогичного напора в начале ветви (Н2) было определено при расчете магистрали.
Допустимые потери напора:
Расходная характеристика:
По таблице 3 выбираем диаметр по значению
Скорость в трубопроводе на участке 2-6:
Уточняем расходную характеристику:
Определим критерий Рейнольдса Re:
Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения на участке для перехода из квадратичной в переходную зону графика Никурадзе.
,
где m- поправка на неквадратичность течения, высчитывается самостоятельно.
Определяем фактическую потерю напора на участке:
Пьезометрический и рабочий напор:
Значение рабочего напора удовлетворяет заданию , т.к. 22,007
Расчет приводной мощности двигателя насоса
Скорость на входе в насос должна быть меньше v < 1 м/c.
d0-1 = 400 мм, а модуль расхода для старых стальных труб K’0-1 = 2739 л/с
,
– критический кавитационный запас, определяется по формуле С.С.Руднева,
С – кавитационный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей насоса, принять С = 1000.
– допустимый кавитационный запас,
Высота установки насоса:
Напор насоса: 0,058674
где Н1 – напор на выходе из насоса, определен при расчете участка 1-2 магистрали; z – суммарный коэффициент местных сопротивлений во всасывающей линии 0-1, задан в табл. 5.2; 0-1 – индексация параметров всасывающей линии 0-1; Zн – предельно допустимая высота всасывания насоса по условиям его бескавитационной работы (для РГР – высота установки насоса над уровнем воды в зумпфе).
Мощность приводного двигателя (или мощность на валу насоса):
где Нн – напор, создаваемый насосом; hн – КПД насоса.
Пьезометрическая линия
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|